人造地球卫星
第一宇宙速度7.9公里/秒是地球飞行的环绕速度。人造地球卫星只有获得了这个速度才能驶入地球轨道，绕地球飞行。多级火箭能把人造地球卫星送上“天”，我们叫它“运载火箭”。运载火箭使用液氧推进剂，逐级推进、加速，使卫星达到环绕速度，围绕地球飞行。
现在发射卫星只需三级火箭就够了。每线火箭头尾相接，用串联或并联的形式组合成一体。在发射卫星时，三级火箭从地面垂直起飞，在发动机的强力推动下，火箭飞出地球的大气层，当达到规定的速度后，就熄灭了。这时火箭已经获得的能量在地球引力的作用下滑行，在卫星最后加入轨道时，火箭再次点火，使卫星加速达到环绕速度，卫星就会绕地球飞行，成为人造地球卫星。
人造卫星必须向东发射
人造卫星是人类用于探索太空，或者探测地球的航天设备。不知你注意到没有，所有的国家在发射人造卫星时，总是把发射方向指向东方，你知道这是什么原因吗？
这是因为，地球是由西向东旋转的，将人造卫星由西向东发射时，可以利用地球的惯性，大大节省燃料和推力。地球运动的速度，随着纬度的变化也是不相同的。一般地说，赤道上的运动速度最大，达到每秒0.46千米，随着纬度的增加而减小，南北两极为零。所以发射地点的纬度越高，火箭所需的推力也越大。如果顺着地球自转的方向，在赤道附近发射倾角为0的卫星，就可最充分利用地球的自转惯性，达到最理想的效果。
当然，由于世界各国的地理位置不同，卫星不可能全在赤道附近发射，发射方向也不会都是由西向正东方向，总要偏向东南或东北。不过，人们总会尽可能利用地球的自转惯性，节省推力。
侦察卫星
电子侦察卫星是一种窃听能力很强的卫星。它与照相侦察卫星一样，分普查型和详查型两类。
普查型“窃听能手”，它的作用是对敌方地面进行大面积侦察，测定地面雷达的大致位置，窃听地面雷达的工作频段。
详查型“窃听能手”，它的作用是捕获感兴趣的雷达特性和电台信号的详细情报，用搜索型外差接收机窃听地面的无线电信号。
目前，大部分电子“窃听能手”既能做一般监视，对地面进行普查性窃听工作，又能对地面各种无线电信号进行搜索和窃听，一颗卫星身兼普查和详细两种功能。一般说来，电子侦察卫星上的计算机里贮存所有已知的敌方雷达信息。卫星一旦探测到新的雷达位置和新的信号，下次经过这一地区上空时，便会自动地对这些特性进行分析，并对新的雷达进行定位，以确定雷达的精确位置。因此，窃听能手——电子侦察卫星，能无一遗漏地探听清楚地面雷达、无线电台等的位置和信号特征。
预警卫星
导弹预警卫星是在人造卫星上天之后，才开始研制的。美国在20世纪60年代初，最先发射预警卫星。这种卫星运行在宇宙之中，不停地盯住在不断变化的地球。卫星上的红外探测器，对导弹喷焰特别敏感，它能在千里之外遥“看”导弹的发射，并把核袭击的危险信息及时发回地面防空中心，就可以赢得宝贵的半小时预警时间。
其实，预警卫星发现导弹的原理与地空导弹、空空导弹利用红外线自动追击敌机的原理是相似的。
卫星上的红外探测器，能够探测出导弹喷出的火焰，这是因为在大自然中，一切物体只要温度高于绝对零度（-273℃），都会辐射出肉眼看不见的红外线。当洲际导弹的发动机燃烧后，由高温气体形成的喷焰将产生强大的红外辐射，卫星上的红外探测器就能在导弹发射后几十秒钟内，向地面站报警。但是，早期的预警卫星，会把高空云层反射的太阳光当做导弹尾焰的红外辐射，而误认为是一次大规模的核袭击。美国就发生过这样的事，令当时的美国惊恐万分。
为了避免虚惊，人们在预警卫星上同时配上高分辨率远视镜头的电视摄像机，就在红外探测器探测的导弹喷焰时，立即控制电视摄像机自动地拍摄目标区域的图像，于是地面站的电视屏上以每秒1~2帧的速度，显示出导弹喷焰的运动图像。根据喷焰在不同高度上的不同形状，就可判断是否真有导弹来袭，并可粗略地测出导弹主动段的飞行轨迹。
导弹喷焰辐射的红外线波长，主要在2.7微米左右，因此，卫星上的红外探测器多采用硫化铅探测器阵列。它由约2000个单元器件排列而成，最敏感的波长为2.7微米。当卫星在36000千米高的地球同步轨道上运行时，整个红外探测器阵可“看”到地球表面的40%地区。
静止气象卫星
静止气象卫星主要有三大功能：一是观测，通过遥感仪器拍摄云图，观察云系和大气温度的分布；二是收集，将地面气象观察站观察到的地面气象资料收集起来；三是广播，将气象资料和处理过的地面气象资料传送给各地气象台使用等。
它如一位“站”在3.6万千米高处的“广播员”，主要组成部分是静止卫星、资料收集和测控站、数据处理中心、气象观察台和数据接收系统等。
静止气象卫星中安装了功能奇特的遥感仪器。当前，常用的气象遥感仪器主要有以下几种。一是高分辨扫描辐射计，包括可见光和红外自旋扫描辐射计等。它具有高超的本领，可以获得可见光和红外的云图，可见光云图的星下点（卫星在地面的投影点）分辨率为0.9～2.5千米，红外云图的星下点分辨率为5～12千米。二是高分辨率红外分光计。它神通广大，既能获得大气垂直温度分布，又能测到水气分布。三是微波辐射计。它的功能没有那么齐全。只能配合高分辨率红外分光计工作，以便获得6层以下的大气垂直温度分布和云中的含水量。另外，卫星还携带其他一些功能奇特的仪器，如磁带机等数据存贮装置和数据传输设备等。
地球资源卫星
地球资源卫星主要的功能是防护森林，它不仅向人类提供森林中的火灾情况，还时刻监视着树木里的各种病虫害，将森林中的各种危害及时告诉人们，称得上是太空的“护林员”。
森林防火工作一定要有地球资源卫星的协助才能保证它的安全度。由于地球资源卫星不仅能及时发现森林中的火迹，而且能确定冒火烟地区的边界，监视火灾的发展，观测火区上空的大气冷流和暖流的通过情况，诸多火情，将有助于尽快消灭火灾。而且，借助于太空观测还能够预报可能发生火灾的地点。因此，人们把在太空巡视的地球资源卫星称为森林“卫士”。
地球资源卫星还监视着树木的各种病虫害情况，将病虫害给森林带来的损失告诉人们。例如，在美国太平洋沿岸，卫星照片告诉人们，虫害毁坏的树木比火灾毁掉的树木多15倍。
生物卫星
世界上第一颗生物卫星是1957年11月3日，前苏联发射的载狗“莱伊卡”的人造地球卫星。生物卫星是一种专门用于在空间进行生命科学实验的人造地球卫星。它相当于一个太空生物实验室，在生物卫星上进行科学实验，有许多特殊的优点和有利条件，是载人飞船和航天站所不能取代的。生物卫星可研究失重、超重和其他各种空间飞行环境对生物生长、生育、代谢、遗传等方面的影响和防护措施，揭示在地面条件下发现不了的生物学问题，是研究太空生命科学的重要工具。
生物卫星主要由服务舱和返回舱两部分组成。返回舱是卫星的主体，是返回地面的部分，内装各种实验生物（如猫、老鼠等）、记录仪器、制动火箭和回收系统。舱的外面是防热保护层。为了更好地保持舱内适宜温度，里面还有一层涂铝的聚酯薄膜。舱内还有脱离轨道、分离和回收设备，以保证卫星按时同服务舱分离，准确脱离轨道，安全地返回地面。返回舱的外形有的呈球形，有的呈碗形，重300~400千克至1~2吨。
在生物卫星上，还可以进行许多生物学实验，如重力生物学实验、放射生物学实验、发育生物学实验等。
通信卫星
通信卫星，是作为无线电通信中继站的卫星。它像一个国际信使，把来自地面的各种“信件”带到天上，然后再“投递”到另一个地方的用户手里。由于它“站”在36000千米高的高空，所以它的“投递”覆盖面特别大，一颗卫星就可以负责1／3地球表面的通信。
“烽火连三月，家书抵万金。”中国古代劳动人民就有过对快速通信的殷切期望，但是那时人们只能靠驿马、驿车。20世纪实现了无线电通信，使人类的通信手段大为改观。我们知道无线电通信是靠电波传送信号的，电波分长波（波长20000～3000米）、中波（波长3000～200米）、短波（波长200～10米）、超短波（波长10～1米）和微波（波长1米以下）等波段，而后两者具有传输信息容量大、信号稳定可靠等优点。但超短波和微波传输只能直线传播，人们只好每隔50千米为它们建造一个中继通信站，使它们像跑接力赛一样一棒一棒地跑下去，把电波传送到遥远的地方。这种接力通信的方式在许多情况下是不可行的，如果把北京的电视节目传到美国纽约，不知要建造多少个中继通信站（每站必设收信机、发信机和天线铁塔），而且在崇山峻岭和汪洋大海中，根本无法建立中继站。怎么办呢？于是人们想到了在天上挂一个“驿站”，利用超短波、微波直线传输的特性，把信号发给天上的卫星，再由卫星接收后转发到地面的另一个地方。
通信卫星一般采用地球静止轨道，这条轨道位于地球赤道上空35786千米处。卫星在这条轨道上以每秒3075千米的速度自西向东绕地球转，绕地球一周的时间为23小时56分4秒，恰与地球自转一周的时间相等。因此从地面上看卫星像挂在天上不动，这就使地面接收站的工作方便多了。接收站的天线可以固定对准卫星，昼夜不间断地进行通信，不必像跟踪那些移动不定的卫星一样而四处“晃动”了。如果在地球静止轨道上均匀地放置三颗通信卫星，便可以实现除南北极之外的全球通信。现在，通信卫星已承担了全部洲际通信业务和电视传输。当你和远隔重洋的亲人通电话、通电报时，当你从电视上观看世界新闻、体育比赛时，当你收听广播时，你也许没有意识到通信卫星正在为你效劳。
通信卫星是世界上应用最早、应用最广的卫星之一，许多国家都发射了通信卫星。美国是最先发射成功通信卫星的国家，1965年4月6日美国发射了第一颗实用静止轨道通信卫星：国际通信卫星1号。到目前为止，这种卫星已发展到第八代，一代比一代体积大、重量重、技术先进、通信能力强、卫星寿命长。其中第五代国际通信卫星5号是当今容量大、技术先进的比较常用的国际通信卫星。
前苏联的通信卫星系列叫“闪电号”，包括闪电1、2、3号三种型号。由于前苏联国土广阔的需要，闪电号卫星大多数不在静止轨道上，而在一条偏心率很大的椭圆轨道上。
卫星可以从飞机上发射入轨
发射卫星，除了主要从地面使用火箭外，近年来也开始利用飞机来发射卫星，就是先把携带卫星的小型火箭用飞机送上一定高度，再启动火箭把卫星送入预定轨道。
从空中发射卫星具有很多优点。首先是发射费用低，至多为地面发射的三分之二。这是因为火箭已在空中从母机获得了一定的初速度和高度，因而节省了许多昂贵的燃料。其次是发射的准备时间短，小型火箭通常只需几名技术人员花上两周时间就够了。再有，空中发射不需要有设备齐全的地面发射基地，也不会受到“发射窗口”、地面设备维修等的制约，随时可以从世界上任何一个机场起飞发射，而用户也可灵活地选择卫星的目标轨道。
1990年4月5日，美国在加州用一架“B-52”大型飞机，携带“飞马座”火箭，在高空把两颗小卫星送入预定轨道，从而开了用飞机发射卫星的先河。
当然，在空中发射卫星也有局限性。主要是卫星不能太重，卫星的轨道不能太高，这是由于受到母机运载能力和飞机飞行高度的限制。如用航天飞机，则可弥补这两点不足。
据科学家预测，在未来的20年内，全世界等待发射的卫星有上千颗，其中大多数是质量仅为几百千克甚至几十千克的近地小卫星。这些卫星性能好、价格低廉，是卫星家族的主力军。很显然，空中发射卫星的方式，必将会在未来航天发射市场上占有一席之地。
用大炮发射卫星
著名法国科幻作家儒勒·凡尔纳曾经写过一部小说，虚构了用大炮把地球人发射到月球去探险的有趣故事。后来人类真的登上了月球，但乘坐的不是炮弹，而是火箭飞船。
